KR102217022B1 - 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치 및 이를 포함하는 농산물 품질정보 측정모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치는 작업자의 손에 끼워지게 되는 글러브로부터 연장되어 설치되되, 광을 조사하는 광조사 유닛; 및 상기 글러브에 설치되되 농산물이 안착되는 안착유닛;을 포함하되, 상기 안착 유닛은, 농산물의 표면의 적어도 일부분을 커버하도록 되되 가요성을 가지는 본체부; 상기 본체부의 내부에서 농산물이 안착 유닛에 안착되었는지를 감지하는 감지부; 상기 광조사 유닛에서 생성된 광이 농산물을 투과한 광을 수광하는 수광부를 포함한다.
Description
본 발명은 농산물의 품질정보를 측정하는 장치 및 이를 포함하는 모듈에 관한 것으로서, 예를 들어 과일의 당도 또는 산도를 측정하는 장치 및 이를 포함하는 모듈에 대한 것이다. 보다 자세하게는, 비파괴 방식으로 과일의 당도 또는 산도를 측정하는 장치에 대한 것이다. 더욱 자세하게는, 작업자의 손에 끼우는 장갑에 과일의 당도 또는 산도를 측정하는 장치가 설치된 글러브형 과일 당도 측정 장치 및 이를 포함하는 모듈에 대한 것이다.
일반적으로 과일을 수확한 뒤에는 크기(중량)나 색깔의 정도, 및 흠집 유무 등 외형을 토대로 선별하여 상품의 가치에 따라 등급을 매겨 상품으로 유동시키고 있는 실정이다.
그러나, 과일을 등급별로 선별하는 방법 중 과일의 특성상 외관에 의해 선별된 것은 비록 등급이 높은 과일일지라도 그 당도 및 산도 등의 맛을 알 수 없으므로, 상품의 가치를 결정하는데 과실을 범하게 되어 최상품의 가치를 실추시키는 사례가 빈번하다.
선 등록된 등록특허공보 제10-0113468호의 산도/당도 측정 장치는 과일을 파괴해 과즙을 짜내서 당도를 측정한다. 이 경우 당도를 측정하게 된 과일은 상품성을 잃는다. 도한 많은 개체 중의 몇 개를 샘플로 추출하여 당도를 측정하고 샘플 외의 과일들은 샘플의 당도에 의해 예측만 할 수 있기 때문에 각 개체마다의 당도를 정확히 알 수가 없었다.
따라서, 근래에는 과일을 파괴하지 않고 빛을 투과시켜 외관, 당도 및 산도를 측정하여 측정치에 따라 과일을 선별하는 과일 선별기가 개발되고 있다.
종래의 과일 선별기는 측정 시료인 과일이 안착되는 과일 이송접시가 컨베이어 벨트와 같은 이송 수단에 의해 일정 속도로 이송되어 지고, 그 경로상에는 과일의 색깔과 크기를 판정하는 영상처리부와, 근적외선 분광분석 시스템으로 이루어진 당도/산도 판정부와, 당도/산도 판정부의 하부에 형성되어 과일의 무게를 측정하는 무게 판정부 및 이들 각부의 신호를 입력 처리하여 등급을 결정하는 연산 제어부가 일체화되어 구성되었다.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 과일 선별기는 과일을 재배 현장에서 수확하여 운송한 후 일괄하여 컨베이어 벨트에 과일들을 탑재한 후에만 당도 판정이 가능하였으므로, 재배 현장에서 과일의 당도를 직접 측정할 수는 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고자, 농산물의 재배 현장에서도 농산물의 선별을 위한 물성치, 예를 들어 과일의 당도 또는 산도를 직접 측정할 수 있도록 하며, 심지어 과일이 나무에서 분리되지 않고 매달려 있는 상태로도 과일의 당도 또는 산도를 직접 측정할 수 있도록 하며, 별도의 이송 컨베이어와 같은 대규모 장치 없이도 과일의 당도 또는 산도를 측정할 수 있으며, 측정된 과일의 당도 또는 산도를 재배 현장에서 측정하여 그 정보를 데이터베이스에 저장하여 활용할 수 있도록 하는 글러브형 농산물 품질 물성치를 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 글러브형 농산물 품질 정보 측정 장치는 작업자의 손에 끼워지게 되는 글러브로부터 연장되어 설치되되, 광을 조사하는 광조사 유닛; 및 상기 글로브에 설치되되 농산물이 안착되는 안착유닛;을 포함하며, 상기 안착 유닛은, 농산물의 표면의 적어도 일부분을 커버하도록 되되 가요성을 가지는 본체부; 상기 본체부의 내부에서 농산물이 안착 유닛에 안착되었는지를 감지하는 감지부; 및 상기 광조사 유닛에서 생성된 광이 농산물을 투과한 광을 수광하는 수광부를 포함한다.
여기서, 상기 글러브는 작업자의 손의 엄지에 대응되는 엄지부와 작업자의 엄지 이외의 나머지 손가락에 대응되는 비-엄지부를 적어도 구비한다.
상기 본체부는 상기 글러브에 설치되어 있는 제1 고정부 및 상기 제1 고정부에 대하여 해제가능하게 연결되는 제2 고정부를 구비하되, 상기 제 1 고정부는 상기 글러브의 비-엄지부에 고정된다.
상기 광조사 유닛은 상기 비-엄지부와 상기 엄지부 사이에 이격되어 배치되되 상기 안착 유닛에 농산물이 안착될 때 농산물을 향하도록 지향된다.
상기 안착 유닛의 상기 감지부는, 상기 본체부 내부로 돌출되도록 연장된 감지로드와; 상기 감지로드가 농산물을 향하여 푸시하는 탄성부재;를 포함한다.
상기 제 1 고정부는 상기 글러브의 엄지부 및 비-엄지부 중 적어도 하나와 고정되는 고정 수단을 포함한다.
상기 본체부의 상기 제2 고정부는 상기 감지부와 상기 수광부를 수용하는 수용부를 구비한다.
상기 수용부는 가요성을 가지되 수용부 내부 표면으로 돌출된 플랩부를 추가로 구비한다.
상기 감지로드의 일측 단부는 라운드진 라운드부를 포함한다.
상기 광조사 유닛의 지향 방향은 상기 수광부의 지향 방향과 교차되도록 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 농산물 품질정보 측정 모듈은 전술한 글러브형 농산물 품질정보 측정장치; 및 상기 농산물 품질정보 측정장치의 수광부에서 획득된 광정보를 분석하는 분석 유닛을 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 측정 모듈은 상기 글러브형 농산물 품질정보 측정장치의 지리적 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성기를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 측정모듈은 상기 분석 유닛이 생성한 농산물의 품질정보를 유선 또는 무선으로 서버에 송신하는 통신부를 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정장치는, 상기 감지 로드의 후퇴 이동의 범위를 한정하는 스토퍼를 추가로 포함한다. 따라서, 상기 감지로드가 농산물의 표면와 접촉하여 농산물의 표면에 밀려서 후퇴하다가 스토퍼까지 후퇴하게 될 때, 상기 농산물 품질정보 측정장치는 농산물에 대한 측정 작업을 시작하게 된다.
한편, 상기 감지로드는 상기 수용부(138)의 반경 외측방향을 향하여 만곡되어 연장된다.
본 발명의 실시예에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 구현된다.
첫째, 휴대성이 증대되므로 농산물이 재배되고 있는 산지에서 농산물에 대한 품질정보 측정이 용이하게 된다.
둘째, 글러브에 설치될 수 있으므로, 작업자가 글러브를 끼고 농산물을 잡음으로써 농산물의 품질 정보를 측정할 수 있게 되고, 이에 따라 품질 정보를 측정하기 위한 별도의 운반 과정이 불필요하게 되어 측정 시간이 대폭 단축될 수 있게 된다.
셋째, 농산물에 조사되는 광이 농산물과 일정한 거리에서 광을 조사하도록 농산물과 광원 간의 거리를 일정하게 유지하는 광 가이드를 구비함으로써, 농산물간에 측정 오차를 감소시켜 측정 정확도를 상승시키게 된다.
넷째, 광 가이드가 광원으로부터 농산물의 표면까지의 구간을 광학적으로 밀봉함으로써 외부의 잡광의 유입을 방지할 수 있게 되어 측정 정확도가 상승하게 된다.
다섯째, 광조사 유닛은 글러브의 엄지부와 비엄지부 사이에 이격되어 배치됨으로써, 글러브를 착용한 작업자의 손목 스냅만으로 과일을 광조사 유닛에 쉽게 밀착시킬 수 있게 된다.
여섯째, 안착 유닛을 구비하여 글러브로 과일을 파지하였는지 여부를 감지할 수 있게 되므로 과일을 파지하지 않은 경우에 광측정이 이루어지는 오류를 방지할 수 있다.
일곱째, 안착 유닛이 과일을 파지하였음을 감지 한 후, 과일에 대하여 소정의 파지력이 가해졌을 때부터 광학적 측정을 시작하게 되므로, 작업자로 하여금 정확한 광학적 측정이 시작된 시점을 알릴 수 있게 되고, 비측정 시간에 광학적 측정이 행해지는 오류를 방지할 수 있다.
여덟째, 글러브에 고정하기 위한 고정 수단을 구비함으로써, 글러브가 교체될 필요가 있는 경우 고정 수단으로부터 글러브를 분리하여 글러브만 교체할 수 있다.
아홉째, 안착 유닛에서 감지로드의 일측 단부는 라운드진 형상이어서 측정 과정에 과일의 표면에 손상을 주지 않게 된다.
열번째, 광조사와 수광이 동일방향에서 이루어질 경우 조사광이 바로 수광되는 문제가 있을 수 있는데, 광조사 유닛과 수광부의 지향 방향이 교차되게 함으로써 광간섭을 피할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정장치 및 이를 포함하는 농산물 품질정보 측정 모듈에 대한 개략도이다.
도 2는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치를 글러브의 손가락부 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치를 글러브의 손바닥 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치의 안착 유닛에 대한 부분 확대 단면도이다.
도 5는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손가락부 방향에서 바라본 개략도이다.
도 6a는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손등 부분이 보이는 방향에서 바라본 개략도이다.
도 6b는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손바닥면이 보이는 방향에서 바라본 사시도이다.
도 2는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치를 글러브의 손가락부 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치를 글러브의 손바닥 방향에서 바라본 사시도이다.
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도 5는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손가락부 방향에서 바라본 개략도이다.
도 6a는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손등 부분이 보이는 방향에서 바라본 개략도이다.
도 6b는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손바닥면이 보이는 방향에서 바라본 사시도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정장치 및 이를 포함하는 농산물 품질정보 측정 모듈에 대한 개략도이고, 도 2는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치를 글러브의 손가락부 방향에서 바라본 도면이며, 도 3은 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치를 글러브의 손바닥 방향에서 바라본 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100)와 이러한 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100)의 수광부에서 획득된 광정보를 분석하는 분석 유닛(210)을 포함하는 농산물 품질정보 측정 모듈(200)이 도시된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 글러브형 농산물 품질 정보 측정 장치(100)는 작업자의 손에 끼워지게 되는 글러브(110)로부터 연장되어 설치된다.
본 발명의 일실시예에 따른 글러브형 농산물 품질 정보 측정장치(100)에서 상기 글러브(110)는 작업자의 손의 엄지에 대응되는 엄지부(F1: 도 5)와 작업자의 엄지 이외의 나머지 손가락에 대응되는 비-엄지부(F2: 도 5)를 적어도 구비하되, 다섯개의 손가락이 각각 분리될 수 있는 장갑일 수도 있고, 엄지와 검지 그리고 검지 이후의 나머지 손가락을 일체, 즉 3개의 손가락 안착부를 구비한 글러브일 수도 있다. 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 사용되는 글러브(110)는 소위 벙어리 장갑 타입의 글러브일 수도 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100)는 반드시 글러브와 함께 사용되는 것에 한정되는 것이 아니며, 글러브 없이 작업자의 맨손에 끼워서 사용될 수도 있다. 또한, 본 발명에서 설명되고 도시되는 글러브는 손가락에 장애가 있는 장애인을 위한 특별한 형상의 글러브일 수도 있다.
본 발명에 따른 농산물 품질정보 측정 모듈(200)은 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100) 및 이러한 측정장치에 대하여 케이블(105)에 의해 전기적/광학적으로 연결되어 이러한 농산물 품질정보 측정장치의 수광부에서 획득된 광정보를 분석하는 분석 유닛(210)을 포함한다.
상기 케이블(105)은 글러브형 농산물 품질정보 측정장치가 농산물에 대하여 측정한 광학적 신호를 상기 분석 유닛(210)으로 전달하되, 광섬유로 구성될 수 있다.
상기 분석 유닛(210)은 상기 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100)로부터 전달받은 광정보를 분석하여 농산물의 품질정보, 예를 들어, 당도, 산도 등을 측정하게 된다.
전문적으로 구체적인 브릭스 스케일(Brix Scale) 까지 당도를 판정하는 것은 상당히 방대한 표준 검사와 복잡한 당도 판정 모델이 필요할 수 있지만, 소매점에서 일반 사용자가 농산물, 예를 들어 과일의 당도를 확인하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 측정장치를 사용하여 해당 기능을 적용한 후 과일의 구입시 당도를 개략적으로 측정할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 농산물 품질정보 측정 모듈(200)은 상기 글러브형 농산물 품질정보 측정장치의 지리적 위치 정보를 생성하는 위치 정보 생성기(220)를 추가로 포함한다. 상기 위치 정보 생성기(220)는 상기 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치(100)과 수 센티미터 내지 수미터 이내에 위치하므로 농산물 품질정보 측정장치(100)를 이용하여 측정한 농산물의 측정 위치와 사실상 일치하게 된다.
여기서, 측정된 농산물이 재배된 재배지에 있는 상태에서 위치 정보가 측정된다면, 위치 정보 생성기(220)가 생성하는 위치 정보는 농산물의 재배 위치에 대한 정보가 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 농산물 품질정보 측정 모듈(200)은 상기 분석 유닛(210)이 분석하여 생성한 농산물의 품질정보를 유선 또는 무선으로 서버에 송신하는 통신부를 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 농산물 품질정보 측정 모듈(200)은 측정한 농산물의 품질정보를 측정 작업자에게 바로 전달하기 위한 디스플레이 수단 또는 소리 발생 수단 또는 다양한 인터페이스를 포함할 수 있다.
예를 들어, 측정된 농산물의 품질 정보의 등급에 따라 디스플레이 수단에서 등급을 표시하거나, 각 등급에 대응되는 특징적인 소리를 발생시켜, 해당 표시된 등급이나 소리로 구현된 등급에 따라 작업자가 농산물을 분류하는 작업을 할 수도 있다. 만약, 농산물이 아직 수확되지 않은 상태에 있더라도 작업자는 상기 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100)를 통하여 농산물의 품질정보를 측정하고 품질 정보 측정 모듈(200)에서 품질을 판정하여 지금 수확을 할지 아니면 더 재배를 한 후 추후에 수확을 할지를 현장에서 결정할 수도 있다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 글러브형 농산물 품질정보 측정장치(100)는 농산물의 표면에 대하여 광을 조사하도록 지향되는 광조사 유닛(120); 및 상기 글로브에 설치되되 농산물이 안착되는 안착유닛(130);을 포함한다.
상기 안착 유닛(130)은 글러브의 손바닥면으로부터 정면을 향하는 방향을 지향하게 된다. 상기 광조사 유닛(120)은 글러브의 엄지 손가락부와 검지 손가락부 사이에서 농산물의 표면을 지향하도록 배치된다. 여기서, 상기 광조사 유닛(120)은 지향된 방향을 조정할 수 있고, 한번 조정된 지향 방향이 유지될 수 있도록 자바라 형태의 지지대에 의해 지지되며, 상기 자바라 형태의 지지대 내부에는 광조사 유닛(120)에 전원을 공급하는 전원선이 연장된다.
도 4는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치의 안착 유닛에 대한 부분 확대 단면도이며, 도 5는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손가락부 방향에서 바라본 개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 농산물 품질정보 측정장치(100)의 안착 유닛(130)은, 농산물(O)의 표면의 적어도 일부분을 커버하도록 되되 가요성을 가지는 본체부(132); 상기 본체부의 내부에서 농산물이 안착 유닛에 안착되었는지를 감지하는 감지부(134); 및 상기 광조사 유닛에서 생성된 광이 농산물을 투과한 광을 수광하는 수광부(136)를 포함한다.
상기 수광부(136)는 광조사 유닛(120)에서 조사된 소정의 파장의 빛이 농산물을 투과한 후 농산물의 내부 성분이 광을 흡수하는 정도를 측정하게 된다.
여기서, 상기 본체부(132)는 상기 글러브(110: 도 1)와 연결되도록 된 제1 고정부(133) 및 이러한 제 1 고정부(133)와 해제가능하게 연결되는 제2 고정부(135)를 구비한다.
상기 제 1 고정부(133)는 상기 글러브(110)의 손가락부에 고정된다. 상기 제 1 고정부(133)는 상기 글러브(110)의 비-엄지부(F2)에 고정되는 고정 수단(133a)을 포함한다. 상기 고정 수단(133a)은 비-엄지부(F2)중 예를 들면 검지부(F2a)와 중지부(F2b)에 삽입되어 끼워지는 링 형태의 부재일 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 링 형태의 고정 수단(133a)은 글러브를 착용한 작업자가 작업을 수행하기에 용이한 손가락에 대응되는 부분에 삽입되어 끼워져 고정될 수 있다. 또한, 상기 고정 수단은 반드시 링 형태의 부재에 한정되는 것은 아니며, 글러브(110)에 일체로 된 임의의 부재일 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 또다른 실시예에 따르면, 상기 제 1 고정부의 고정 수단은 엄지부(F1)에 고정될 수도 있다.
상기 제 2 고정부(135)는 일측은 상기 제 1 고정부(133)에 해제가능하게 고정되되, 제 2 고정부의 타측은 상기 감지부(134) 및 상기 수광부(136)을 수용하되 상기 농산물의 표면의 일부를 덮게 되는 수용부(138)에 일체로 연장되어 형성된다.
상기 수용부(138)는 가요성을 가지되, 측단면에서 보아 종(bell)의 형상으로 되며, 상기 수용부(138)의 내측 표면에는 내측 표면의 원주방향으로 연장되어 돌출된 플랩부(139)를 구비한다. 상기 플랩부(139)는 상기 수용부(138)와 일체로 형성되며, 역시 가요성을 가지도록 형성된다. 상기 플랩부(139)의 가요성은 상기 플랩부(139)가 상기 수용부(138)보다 더 부드럽게 되도록 더 높은 가요성을 가진다.
상기 수용부(138)는 측정하는 농산물의 형상에 따라 대응하여 적절한 형상으로 될 수 있다. 원형 과일의 경우, 상기 수용부(138)는 하측에 개방된 원형부를 가진 종(bell) 형상으로 되는 것이 바람직하다.
상기 플랩부(139)는 상기 수용부(138)가 농산물(O)의 표면의 일부를 덮게 될 때, 수용부(138)의 원주방향 테두리와 농산물의 표면을 광학적으로 밀봉하는 역할을 하게 되어, 외부 잡광의 유입을 방지하게 된다.
상기 제 1 고정부(133)와 상기 제 2 고정부(135)는 서로 해제가능하게 착탈식으로 연결될 수 있되, 연결된 후에는 고정유지부(131)에 의해 연결된 상태가 유지되게 된다.
한편, 상기 안착 유닛(130)의 감지부(134)는, 상기 본체부(132)의 내부로 돌출되도록 연장되는 감지로드(134b)와 상기 감지로드(134b)를 그 축방향으로 밀어주는 탄성부재(134a)를 포함한다. 상기 감지로드(134b)의 일측 단부는 농산물(O)의 표면에 접촉하게 되되, 농산물의 표면의 손상을 방지하기 위하여, 라운드진 형상으로 된 라운드부(134d)를 포함한다.
상기 감지부(134)는 상기 감지 로드(134b)의 후퇴 이동의 범위를 한정하는 스토퍼(134c)를 추가로 포함한다. 따라서, 상기 감지로드(134b)가 농산물의 표면와 접촉하여 농산물의 표면에 밀려서 후퇴하다가 스토퍼(134c)까지 후퇴하게 될 때, 상기 농산물 품질정보 측정장치(100)는 농산물에 대한 측정 작업을 개시하게 된다.
상기 수광부(136)와 상기 감지부(134)의 탄성 부재(134b)는 오목한 형상의 오목부(137) 내부에 배치된다. 상기 오목부(137)는 상기 수용부(138)와 일체로 연결된다.
상기 감지(134b)는 상기 오목부(137)에서 농산물을 향하는 방향으로 연장되되, 직선으로 연장될 경우 수광부의 수광 경로에 광학적 장애물이 될 수가 있으므로, 상기 감지로드(134b)는 상기 오목부(137)를 지나서는 상기 수용부(138)의 반경 외측방향을 향하여 만곡되어 연장된다.
도 5를 참조하면, 상기 광조사 유닛(120)은 광원(124)가 고정되어 장착되는헤드부(122) 및 광을 특정방향으로 가이드하고 광을 가이드하는 과정에서 외부의 광 유입을 차단하는 덮개로서 역할하는 광 가이드(126)를 포함한다.
상기 광원(124)는 근적외선을 조사하는 광원이며, 예를 들어 LED 광원일 수 있다. 필요에 따라 상기 광원을 단일 파장 광원이거나 여러 범위의 파장을 조사할 수 있는 광원일 수도 있다.
상기 광 가이드(126)는 상기 광조사 유닛(120)이 농산물에 조사하는 광이 일정하게 되도록 광 가이드가 농산물의 표면에 밀착되었을 때 광원과 농산물 표면간의 이격 거리를 일정하게 하는 스페이서의 역할도 수행한다.
또한, 상기 광 가이드는 농산물의 표면에 밀착되어 광을 조사할 때, 외부의 잡광이 유입되지 않도록 하기 위하여 농산물의 표면에 대응되게 광학적으로 밀봉할 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 광조사 유닛(120)은 상기 비-엄지부(F2)와 상기 엄지부(F1) 사이에 이격되어 배치되되 상기 안착 유닛에 농산물이 안착될 때 농산물을 향하도록 지향된다.
한편, 상기 광조사 유닛의 지향 방향은 상기 수광부의 지향 방향과 교차되도록 배치된다. 농산물에 조사된 입사광 중 일부는 농산물의 표면에서 전반사되고, 일부는 농산물 내부에 흡수되고 일부는 다시 농산물의 표면으로 발산하거나 투과하게 된다.
본 발명에 따른 측정장치(100)는 상기 수광부(136)를 통하여 농산물 내부에서 다시 표면으로 발산하거나 투과하는 광을 측정하게 된다. 이와 관련하여, 본 발명에서는 광조사 유닛의 지향 방향과 수광부의 지향방향이 일치하는 것이 아니라 교차되도록 배치됨으로써, 농산물에 대하여 광을 조사하는 방향과 광을 수광하는 방향이 서로 다르게 되고, 따라서, 농산물에 대하여 광을 조사하는 방향에 일치되게 광을 수광하는 경우에 발생될 수 있는 광 간섭을 배제할 수 있게 되고 정확한 측정이 가능하게 된다.
도 6a는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손등 부분이 보이는 방향에서 바라본 개략도이며, 도 6b는 도 1의 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치가 설치된 글러브로 과일을 파지한 상태를 글러브의 손바닥면이 보이는 방향에서 바라본 사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 글러브(110)를 착용한 손으로 농산물을 파지하여 농산물을 안착 유닛(130)에 놓고 광조사 유닛(120)에서 광을 농산물에 조사하고 안착 유닛(130)의 감지부에서 광을 수광하여 농산물을 품질 정보를 획득하게 된다.
도 6b에 도시된 바와 같이 글러브(110)를 이용하여 농산물(O)을 잡은 상태에서 광조사 유닛(120)은 비-엄지부(F2)와 엄지부(F1) 사이에서 농산물을 향하여 광을 조사하도록 지향되어 있으므로, 작업자는 손목의 스냅 동작을 통하여 광조사 유닛(120)을 농산물의 표면에 밀착할 수 있게 된다.
작업자는 농산물을 안착 유닛에 살짝 올려 놓는 정도의 힘으로 예비적으로 농산물을 파지할 수 손목의 스냅 동작을 통하여 광조사 유닛(120)을 농산물의 표면에 밀착시킬 수 있게 되고, 이후 엄지부(F1)에 농산물이 감지로드(134b)를 밀어주는 탄성부재(134b)의 힘을 이기는 힘을 가함으로써 감지로드(134b)가 후진 운동을 하게 되고 이어서 스토퍼(134c)에 감지로드(134b)가 도달하게 되면, 측정장치는 광조사 유닛(120)이 광을 조사하고 안착 유닛(130)의 수광부(136)이 광을 수광하여 정보를 얻게된다. 측정된 정보는 도 1에 도시된 케이블(105)을 통하여 분석 유닛(210)으로 보내져서 분석 유닛은 농산물의 품질 정보를 분석하게 된다. 분석된 품질정보는 디스플레이 수단 또는 소리 발생 수단 등을 통하여 작업자에게 전달되게 된다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일실예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적 또는 기계적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위)에서 '상기'의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세하게 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이래를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
100: 농산물 품질정보 측정 장치 105: 케이블
110: 글러브 112: 엄지부
114: 비-엄지지부 119: 위치 고정 연장부
120: 광조사 유닛 122: 헤드부
124: 광원 126: 광 가이드
130: 안착 유닛 132: 본체부
133: 제 1 고정부 133a: 고정수단
134: 감지부 134b: 감지 로드
134a: 탄성 부재 134d: 라운드부
135: 제 2 고정부 136: 수광부
138: 수용부 139: 플랩부
110: 글러브 112: 엄지부
114: 비-엄지지부 119: 위치 고정 연장부
120: 광조사 유닛 122: 헤드부
124: 광원 126: 광 가이드
130: 안착 유닛 132: 본체부
133: 제 1 고정부 133a: 고정수단
134: 감지부 134b: 감지 로드
134a: 탄성 부재 134d: 라운드부
135: 제 2 고정부 136: 수광부
138: 수용부 139: 플랩부
Claims (13)
- 작업자의 손에 끼워지게 되는 글러브로부터 연장되어 설치되되, 광을 조사하는 광조사 유닛; 및
상기 글러브에 설치되되 농산물이 안착되는 안착유닛;을 포함하며,
상기 안착 유닛은,
농산물의 표면의 적어도 일부분을 커버하도록 되되 가요성을 가지는 본체부;
상기 글러브를 착용한 작업자의 손으로 농산물을 임의의 방향으로 파지할 때 상기 본체부의 내부에서 농산물이 안착 유닛에 접촉되었는지를 농산물의 임의의 표면에 접촉하여 감지하는 감지부;
상기 광조사 유닛에서 생성된 광이 농산물을 투과한 광을 수광하는 수광부를 포함하며,
상기 안착 유닛의 상기 감지부는
상기 본체부의 내부로 돌출되도록 연장된 감지로드;
상기 감지로드를 농산물을 향하여 푸시하는 탄성부재; 및
상기 감지로드의 일측단부에 배치되되 농산물의 표면에 접촉하게 되도록 라운드진 형상으로 된 라운드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 글러브는 작업자의 손의 엄지에 대응되는 엄지부와 작업자의 엄지 이외의 나머지 손가락에 대응되는 비-엄지부를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 본체부는 상기 글러브에 설치되어 있는 제1 고정부 및 상기 제1 고정부에 해제가능하게 연결되는 제2 고정부를 구비하되,
상기 제 1 고정부는 상기 글러브의 비-엄지부에 고정되는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 광조사 유닛은 상기 비-엄지부와 상기 엄지부 사이에 이격되어 배치되되 상기 안착 유닛에 농산물이 안착될 때 농산물을 향하도록 지향되는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 삭제
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 고정부는 상기 글러브의 엄지부 및 비-엄지부 중 적어도 하나와 고정되는 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 본체부의 상기 제2 고정부는 상기 감지부와 상기 수광부를 수용하는 수용부를 구비하는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 수용부는 가요성을 가지되 수용부 내부 표면으로 돌출된 플랩부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 삭제
- 제 4 항에 있어서,
상기 광조사 유닛의 지향 방향은 상기 수광부의 지향 방향과 교차되도록 배치되는 특징으로 하는 글러브형 농산물 품질정보 측정장치. - 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 8 항, 제 10 항 중 어느 한 항의 글러브형 농산물 품질정보 측정장치;
상기 농산물 품질정보 측정장치의 수광부에서 획득된 광정보를 분석하는 분석 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 품질정보 측정 모듈. - 제 11 항에 있어서,
상기 글러브형 농산물 품질정보 측정장치의 지리적 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 품질정보 측정 모듈. - 제 11 항에 있어서,
상기 분석 유닛이 생성한 농산물의 품질정보를 유선 또는 무선으로 서버에 송신하는 통신부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 농산물 품질정보 측정 모듈.
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| KR1020190087803A KR102217022B1 (ko) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치 및 이를 포함하는 농산물 품질정보 측정모듈 |
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